Question

套在长绝缘直棒上的小环质量为，带电量为，小环内径比棒的直径略大。将棒放置在方向均水平且正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小环与棒的动摩擦因数为，重力加速度为，现将小环从静止释放，小环可沿绝缘直棒下滑，棒足够长，求：

（1）小环从静止释放瞬间加速度的大小

（2）小环运动过程的最大加速度为多大，此时速度为多大？

（3）小环运动过程张最大速度为多大？

Answer

（1），（2），，（3）

【解析】

试题分析：（1）释放小环瞬间：

整理可以得到：。

（2）当，即时，加速度最大，此时合力等于重力，故最大加速度为：。

（3）当摩擦力增加到与重力平衡时，小球的速度最大，故：

，解得：

考点：带电粒子在复合场中的运动

【名师点睛】本题考查了电场力、洛伦兹力，带电粒子在复合场中的运动，受力分析，牛顿第二定律，过程分析是容易出错之处。当电场力等于洛伦兹力时，绝缘杆对小球的支持力等于0，故此时滑动摩擦力等于0，此时物体的加速度最大；当摩擦力增加到与重力平衡时，小球的速度最大。